稳压器
科技名词定义
中文名称：稳压器
英文名称：pressurizer
定义：在压水堆核电厂一回路中提供气相空间来调节和稳定系统工作压力的装置。是由容
器、电加热元件、波动管座、喷雾器、卸压阀和安全阀等组成的电加热设备。
所属学科：电力（一级学科）；核电（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
稳压器，顾名思义，就是使输出电压稳定的设备。所有的稳压器，都利用了相同的技术实现输出电压的稳定输出电压通过连接到误差放大器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）的分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled），误差放大器的同相输入端（Non-inverting Input）连接到一个参考电压Vref。参考电压由IC内部的带隙参考源(Bandgap Reference)产生。误差放大器总是试图迫使其两端输入相等。为此，它提供负载电流以保证输出电压稳定。
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编辑本段简介
逸勃稳压器
稳压器：它是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。
稳压器有：大型的几十至几百千瓦的电力稳压器，是供给大型实验设备的工作电源。也有小型的几瓦到几千瓦的交流稳压器，是为小型实验室或家庭电器提供高质量电源，
最初的电力稳压器是靠继电器的跳动稳定电压的。当电网电压出现波动时，电力稳压器的自动纠正电路启动，使内部继电器动作。迫使输出电压保持在设定值附近，这种电路优点是电路简单，缺点是稳压精度不高并且每一次继电器跳动换挡，都会使供电电源发生一次瞬时的中断并产生火花干扰。
这对电脑设备的读写工作干扰很大，容易造成电脑出现错误信号，严重时还会使硬盘损坏。
现在高质量的小型稳压器，大多采用电机拖动碳刷的方法稳定电压，这种稳压器对电器设备产生的干扰很小稳压精度相对较高。
编辑本段工作原理
稳压器由调压电路、控制电路、及伺服电机等组成，当输入电压或负载变化时，控制电路进行取样、比较、放大，然后驱动伺服电机转动，使调压器碳刷的位置改变，通过自动调整线圈匝数比，从而保持输出电压的稳定。容量较大的稳压器，还采用电压补偿的原理工作。
编辑本段产品分类
根据调整管的工作状态，常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。此外，还有一种使用稳压管的小电源。
开关稳压器
开关稳压器
开关稳压器使用输出级，重复切换“开”和“关”状态，与能量存贮部件（电容器和感应器）一起产生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。在固定频率的稳压器中，通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换定时，这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式稳压器中，开关脉冲的宽度和频率保持恒定，但是，输出开关的“开”或“关”由反馈控制。
根据开关和能量存贮部件的排列，产生的输出电压可以大于或小于输入电压，并且可以用一个稳压器产生多个输出电压。在大多数情况下，在同样的输入电压和输出电压要求下，脉冲（降压）开关稳压器比线性稳压器转换电源的效率更高。补偿式---高精度交流补偿式稳压电源（单相
0.5kVA及以上，三相1.5kVA及以上）有补偿变压器，有110V输出。
参数稳压器
一个典型的开关电容式转换器包括四个大型 MOS 开关，其开关顺序为典型的开关、加倍或减半输入电源电压。能量的传递与存贮由外部电容器提供。
在开关周期的第一部分，输入电压作用于一个电容器（C1）。在开关周期的第二部分，电荷从 C1 传送到第二个电容器 C2 上。最传统的开关电容式转换器的构造是一个反用换流器，其中 C2 具有一个接地正端，其负端传递负输出电压。经过几个周期之后，通过 C2 的电压将被施加到输入电压。假设 C2 上没有负载、开关上没有损耗并且在电容器中没有连续的电阻，则输出电压将正好是输入电压的负数。在现实中，电荷传送的效率（以及由此导致的输出电压的精确性）取决于开关频率、开关的电阻、电容器的值和连续电阻。一种类似的拓扑结构 ?倍压器使用相同的开关和电容器组，但更改了接地连接和输入电压。其它更复杂的变种产品使用附加开关和电容器实现输入电压与输出电压的其它变换比率，并且在一些情况下，使用专门的开关次序来产生分数关系（例如 3/2）。在各种最简单的形式中，开关电容式转换器是不具备稳压功能的。一些新的 National 半导体开关电容式转换器具有自动调节的增益级别以产生经过稳压的输出；其它开关电容式转换器使用一个内置的低压降线性稳压器产生未经过稳压的输出。
错误标记
错误标记是一个集电极开路输出，当经过稳压的输出电压低于额定输出电压5%（典型的）时，它会发出
稳压器
一个信号。开始时，错误标记为低，直到输出电压达到额定输出电压的95% 为止。在一些情况下，电源转换中出现的错误标记会有延迟。这个延迟是由外部电容器设置的，并可用作开机重置功能将微处理器重新设置为加电。如果显示状态“错误”，输出电压为低情况使得集电极开路的输出为高（标记晶体管显示 OFF）。当输出电压在额定电压上下5% 范围以内时，此标记输出为低。
开/关或停机
“开/关”或“停机”功能使稳压器能够在带电的情况下打开或关闭。尽管在“关闭”或“停机”模式下，稳压器的供给电流因为输出被禁用而降至一个较低的级别，但是内部偏置电路仍处于运行状态。当重新启用之后，稳压器将以比输入电压关闭又打开的情况下快得多的速度重新对输出电压进行稳压。如果显示在”开”的状态，则稳压器将被逻辑高电平启动。否则，将被逻辑低电平启动。
同步或频率调整
在开关稳压器和开关电容式转换器中，使用一个内部振荡器来设置输出晶体管的开关频率。该开关频率的值可以确定转换器中使用的某些外部组件，确定转换器产生的噪音的频率，并影响转换器的性能。某些转换器允许通过调整内部震荡器频率（“频率调整”）或通过同步振荡器与外部电源（“同步”）来更改开关频率。一般来说，通过提高开关频率，可以在转换器输出级中使用较小的部件（电容器，感应器）。这可能降低转换器的效率，因为增加了开关损耗，除非同时使用更高质量的部件。性能良好的更高频率的转换器将比频率较低的转换器具有更快的瞬时响应。如果一个板上有几个转换器，则通常最好将它们同步到一个公共源。这可以控制整个批量产生的噪音，并尽量减小可能产生的任何“敲击频率”。这个问题对于高功率转换器（例如5W 或更高功率）通常很重要。在许多情况下，开关频率只能从其预设值增加。产品数据表将标出该功能的频率范围。
编辑本段作用
随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成未端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，独如一颗不定时炸弹。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。
不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、品质不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。
根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种：
1、电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。
2、高压尖脉冲（high voltage spikes）：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。
3、暂态过电压（switching transients）：指峰值电压高达20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。
4、电压下陷(power sags）：指市电电压有效值介于额定值的80％至85％之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。
5、电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。
6、频率偏移（frequency variation）：系指市电频率的变化超过3Hz 以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。
所以使用稳压器，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备来说是必不可少的。
编辑本段区分UPS
稳压器和UPS是不同的概念，但很多朋友总是错误的认为稳压器就是UPS，实质上是有区别的；UPS分为在线式和后备式，一般电脑配备的就是属于后备式的，它属于应急电源的一种；后备式的是带稳压部分的，电子开关稳压器的一种，可以当做稳压器用，但稳压效果不理想；稳压器：它是针对电压不稳设计的，主要是当作后端设备保护之用，对设备保护功能较完善。一般大型UPS还必须配备稳压旁路系统，即LW-PLG稳压器。上面介绍了稳压器的概念，这里说说UPS是什么？
UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。
从基本应用原理上讲，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
1)整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用；
2)蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。其主要功能是：当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；
3)逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；
4)静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。
稳压器是靠继电器的跳动稳定电压的。当电网电压稍有波动，或在一定范围内其它电器的开放或关闭，都会引起电力稳压器的自动纠正电路启动，使继电器频繁跳动。每一次继电器跳动换挡，都会使供电电源发生一次短暂的中断。尽管这一中断未影响家庭其它电器的正常使用，但对高度灵敏的电脑内的读写干扰却很大，每一次稳压器跳动换档，犹如电脑内瞬间输入一个脉冲，容易造成电脑出现错误信号，严重时还会使硬盘损坏或软盘驱动器卡死。
因此，家用电脑在使用中，不需要配制稳压器。如果你所处的电网电压严重不稳，不妨配置一个不间断电源转换系统，即UPS为好。
编辑本段主要技术参数
项目单相三相（三相四线制，分调式）
稳压器输入电压范围 160V～250V 相电压为160V ～250V
线电压为280V ～430V
稳压器输出电压 220V或110V 相电压220V线电压380V
稳压器过电压保护值246V±4V 相电压246V±4V（以相电压为准）
线电压426V
稳压器稳压精度±3%
A.稳压器有一个输入电压适应范围。IEC标准为输入电压在额定值的±10范围内变化.超出范围即自动声光报警且不能使输出电压稳定在要求范围内.
B.输出电压调整率,是输入电压的变化而引起输出量变化的效应﹐当
负载为额定值时﹐将输入电压按源电压范围由额定值向上调到上限值和往下限值,测量输出电压的最大变化量(±)。此值越小越好﹐是衡量交流稳压器性能的重要指标。
C.负载调整率:是负载的变化引起输出量变化的效应。改变负载电流大小﹐测量输出电压的变化量(±)。此值越小越好﹐也是衡量交流稳压器性能的重要指标。
D.输出电压相对谐波含量(亦称输出电压失真度), 通常用THD表示,是谐波含量的总有效值与基波有效值之比﹐当负载为额定值﹑输入电压失真度满足基准条件时(一般应小于3)﹐在输入电压为最低值﹑额定值和最高值时测量输出电压失真度﹐取其最大者.此值越小越好.
E.效率:是输出的有功功率P0与输入的有功功率Pi之比(百分数)﹐
F.负载功率因素
稳压器容量都用伏安(VA)或千伏安(KVA)值表示﹐是负载中除纯电阻
性负载外﹐还有感性和容性负载﹐即负载中除有功功率外﹐还有无功功率。这个指针反映了交流稳压电源带感性及容性负载的能力。
一般交流稳压电源,负载功率因素cosφ为0.8﹐当产品为1KVA时﹐输出的有功功率(即带阻性负载的能力)最大为800W.如果产品用1KW表示时(cosφ仍为0.8)﹐可输出有功功率1KW﹐这时可输出的功率
S=1000/0.8=1250VA。负载功率因素数值较小时﹐表示电源设备适应电抗性负载的能力较强。
G.交流稳压器的参数还有输出功率﹑输入频率﹑源频率效应﹑随机偏差(时间漂移)﹑空载输入功率﹑源功率因素(此值与负载功率因素不同﹐
希望越大越好﹐最大为1)﹑源电流相对谐波含量﹑音频噪声等项﹐三相交流稳压电源﹐还有三相输出电压不平衡度等﹐这些指针的定义及测试方法可参考有关标准。
编辑本段稳压器选型方法
容量安全系数
交流稳压电源是以输出视在功率(kVA)为标称额定容量，而一般情况下负载都不是纯电阻性的，即功率因数COS￠≠1，稳压器实际能输出的有功功率kW=容量(kVA)×COS￠。所以在实际选型时要按用电设备的额定功率、功率因数和负载类型等具体情况来合理选择稳压电源，其输出功率应留有
适当余量，特别是冲击性负载选型时余量要更大，具体选型安全系数见下表
负载性质设备类型安全系数选择稳压电源容量
纯阻性负载白炽灯、电阻丝、电炉等设备 1.25~1.5 1.25~1.5倍负载总功率
感性、容性负载荧光灯具、风机、电动机、水泵、空调、电脑、电冰箱等 2 ~ 3 ≥2~3倍负载总功率
大电感性、电容性负载（如电动机、电脑）环境下，选型时应考虑负载的起动电流特别大（达额定电流的5~8倍），所以选择稳压器容量时应是负载功率的2.5~3倍。
如：三相电机2.2kW 1台，5.5 kW 1台，选用稳压器时，容量≥（2.2kW+5.5 kW）×2.5=19.25 kVA，即至少要选用三相SJW-20 kVA以上产品的稳压器。
非补偿式稳压电源输出容量曲线
自耦式稳压器(单相0.5kVA~3kVA、10k卧式及以下，三相9kVA及以下)当输入相电压低于198V时，输出容量就开始下降；输入相电压等于160V 时，下降到稳压器额定容量的50%。所以在电源电压的低端特别要注意减轻负载降额使用，以免使稳压器过载烧毁；
自耦式稳压器能够同时输出220V和110V两种电压。但即使是全部由110V输出时，稳压器所带负载也不能超过额定容量的50%，否则就是过载使用。
编辑本段稳压器适用范围
稳压器[1]可广泛应用于：工矿企业、油田、铁路、建筑工地、学校、医院、邮电、宾馆、科研等部门的电子计算机、精密机床、计算机断层扫描摄影（CT）、精密仪器、试验装置、电梯照明、进口设备及生产流水线等需要电源[2]稳定电压的场所。也适应于电源电压过低或过高、波动幅度大的低压配电网末端的用户及负载变动大的用电设备，特别适用于一切对电网波形要求高的稳压用电场所。大功率补偿式电力稳压器可接火力、水力、小型发电机。
编辑本段基本特性
全自动补偿式电力稳压器
基本结构：采用电机带动碳刷在自藕变压器绕组匝间滑动而直接调节输出电压或通过补偿变压器调节输出电压.
优点：带负载能力强、工作效率高、波形失真小、电源自身抗干扰能力强.
缺点：响应时间慢（≥1S）、有机械磨损、需定期维护、在稳压过程中交流接触器及电机产生较大的噪声.
应用：工业、农业、交通、邮电、军事、铁路、科研文化等领域的大型机电设备、金属加工设备、生产流水线、建筑工程设备、电梯、医疗器械、刺绣轻纺设备、空调、广播电视及家用电顺、照明等需要稳压的场所。
交流净化稳压器
基本结构：采用正弦波能量分配与滤波器相结合的方法,通过调节初级回路可控硅的导通角来调节输出电压.
优点：稳压精度高≤±1%，响应时间快≤40ms，有尖锋脉冲滤波作用。
缺点：输出与输入电压之间有移相、有少许波形失真（附加≤3.5%）带某些特殊负载（如可控硅负载）不理想.
应用：精密电子设备、医疗设备、计算机房、实验室、产品老化及测试。
无触点交流稳压器
基本结构：通过电压或电流过零时切换一组或多组可控硅而使而使补偿变压器组中的某一个或多个变压器的补偿绕组升压,降压,初级短路,或
切换自藕变压器的抽头来调节输出电压.
优点：带负载能力强、工作效率高、波形失真小、响应时间快、噪音低。
缺点：稳压精度不高
应用：一切需要稳压的场所。
参数稳压器基本结构
利用铁芯材料饱和特性来突现输出电压基本稳定.
优点：工作可靠、过载能力强、输出短路时能自动保护、结构简单、稳压范围大.抗干扰能力强.
缺点：重量大、体积大、价格高、噪音大、铁芯温升高、对输入电源工作频率要求高.
应用：电脑相关产品、医疗监控系统、程序控制系统、自动测试设备、广播电视设备、邮电通讯设备、自动插件机、生产线、印刷设备、塑胶注射设备、自动取款机、SMT设备、科研试验等。
磁放大式交流稳压器基本结构
通过改变串联在自藕变压器的初级回路的磁放大变压器的磁阻来稳定输出电压.
优点：稳压精度高、响应时间快
缺点：重量大、体积大、价格高.
应用：精密电子设备、医疗设备、计算机房、实验室、产品老化及测试。
编辑本段使用注意事项与维修
1 、避免剧烈振动，防止腐蚀性气体及液物流入，防止受溉并置于通风干燥处，切勿盖上织物阻碍通风散热。
2 、请使用三插（有接地）插座，机上的接地螺钉要妥善接地，否则用测电笔测机壳将有带电现象，这是由于分布电容感应电引起的，属正常现象，可通过接地线消除。如果机壳严重漏电，测绝缘电阻小于2MΩ，可能是绝缘层已受潮或线路与机壳短路，应查明原因排除故障后再使用。
3 、0.5 ～ 1.5KVA 小功率稳压器使用保险丝作过流短路保护之用，2 ～ 40KVA稳压器作用DZ47断路器作过流、短路保护之用，如保险丝经常熔断或断路器经常跳闸，应检查用电是是否过大。
4 、当输出电压超过保护值时（出厂时相电压保护值调整为250V±5V），稳压电源自动保护，切断稳压电源输出电压，同时过压指示灯亮，用户应立即关机检查电网电压或者稳压.如稳压器发生自动断电（有输入无输出），应检查市电电压是否高于28OV 。若低于280V 应检查稳压器是否发生故障。待查明原因后再使用。
5 、若稳压器输出电压偏离220V 较多，请调节控制板上电位器至输出电压正常（输入电压达不到稳压范围的不能调节）。
6 、当市电电压经常在稳压器输入电压下限（＜150V ）或上限（＞260V ) 时，限位微动开关经常受碰触，易发生控制失灵。这时稳压器不能调压或只能调高（或只能调低），应先检查微动开关是否损坏。
7 、请保持机内清洁，灰尘会阻碍齿轮之转动、影响输出电压精度。请及时清理和维护线圈接触面清洁。碳刷磨损严重时应调整压力，以免碳刷和线圈接触面跳火。碳刷长度不足2mm 时应予以更换。线圈平面跳火被烧黑时应用细砂纸予以打光。
8、三相稳压器输入端必须接下零线（中线），否则稳压器无法工作，并将会损坏稳压器和用电设备。切勿用地线替代零线使用，零线不得接入保险丝。
9 、稳压器输出电压低于额定电压（220V 或三相380V ）时，应检查输入电压是否过低。当空载时达到额定电压而负载时输出低于额定电压，这是由于输入线路载面太小，负载时线路压降太大，使用输入电压低于稳压器调节范围下限，这时应更换较粗的输入导线。
10 、当单台负载功率较大（如空调等），而输入线路较长，载面又不足时，负载工作时电压严重降低，可能使用负载难以启动；当负载工作时又暂时停机，易发生输出瞬间过压断电，如发生这样的现象，并非稳压器故障，应改善输入线路（线路加粗，尽量缩短输入线长度，以减少线路中压降）。
11 、当稳压器输出电压严重偏离220V 时，应检查①输入电压是否稳压范围内；② 电机齿轮是否严重磨损，转动是否灵活；③ 限位开关是否受损：④ 线圈平面是否光滑；⑤ 控制板有无损坏
编辑本段安全事宜
1、稳压电源运行时，请勿随意拆开稳压电源或拨拉稳压电源输入输出连线，以防触电或其它电气安全事故。
2、稳压电源输入输出连线一定要布置合理，防止踩踏磨破，造成漏电事故。
3、稳压电源一定要可靠接地，因不接地线运行而造成的触电或人体伤害，由用户自行负责。
4、稳压电源的地线不能接在暖气管道、供水管道、燃气管道等公益设施上，以免侵犯第三方权利或造成危害。
5、应定期检查稳压电源的输入和输出连线，以免松动或脱落，从而影响稳压电源的正常使用和用电安全。
6、非专业人员请不要拆开稳压电源或对稳压电源进行维修。
编辑本段大功率稳压器工作原理图
400KVA以下
400KVA以上原理图
参考资料
?1
稳压器
https://www.doczj.com/doc/946213428.html,/product/sbw.htm
?2
交流稳压电源
https://www.doczj.com/doc/946213428.html,/product/jjw.htm
扩展阅读：
?1
https://www.doczj.com/doc/946213428.html,/x2-4.htm
?2
https://www.doczj.com/doc/946213428.html,
?3
https://www.doczj.com/doc/946213428.html,/company/list/i180280-r/Electronics.shtml ?4
https://www.doczj.com/doc/946213428.html,
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